Различите методе сечења машина за ласерско сечење

Ласерско сечење је бесконтактна метода обраде са високом енергијом и добром контролом густине.Ласерска тачка са високом густином енергије се формира након фокусирања ласерског зрака, која има многе карактеристике када се користи у резању.Постоје четири различита начина ласерског сечења у циљу решавања различитих ситуација.

1. Сечење топљењем　

Код ласерског сечења топљењем, растопљени материјал се избацује помоћу протока ваздуха након што се радни комад локално истопи.Пошто се пренос материјала дешава само у течном стању, овај процес се назива ласерско сечење топљења.
Ласерски зрак са инертним гасом за сечење високе чистоће чини да растопљени материјал напусти прорез, док сам гас није укључен у сечење.Сечење ласерским топљењем може добити већу брзину резања од сечења гасификацијом.Енергија потребна за гасификацију је обично већа од енергије потребне за топљење материјала.Код ласерског сечења топљења, ласерски зрак се само делимично апсорбује.Максимална брзина резања расте са повећањем снаге ласера, а опада скоро обрнуто са повећањем дебљине плоче и температуре топљења материјала.У случају одређене снаге ласера, ограничавајући фактор је притисак ваздуха на прорезу и топлотна проводљивост материјала.За материјале од гвожђа и титанијума, ласерско сечење топљења може да добије неоксидационе зарезе.За челичне материјале, густина снаге ласера ​​је између 104в/цм2 и 105В/цм2.

2. Вапоризационо сечење

У процесу ласерског сечења за гасификацију, брзина површинске температуре материјала која расте до температуре кључања је толико брза да може избећи топљење изазвано провођењем топлоте, тако да неки материјали испаре у пару и нестају, а неки материјали се одувају од дно резног шава помоћу струјања помоћног гаса као избацивање.У овом случају је потребна веома велика снага ласера.

Да би се спречила кондензација пара материјала на зиду прореза, дебљина материјала не сме бити много већа од пречника ласерског зрака.Стога је овај процес погодан само за апликације где се мора избећи елиминација растопљених материјала.У ствари, процес се користи само у веома малом пољу употребе легура на бази гвожђа.

Процес се не може користити за материјале као што су дрво и неке керамике, који нису у растопљеном стању и мало је вероватно да ће дозволити да се паре материјала рекомбинују.Поред тога, ови материјали обично морају да постигну дебљи рез.Код ласерског гасификационог сечења, оптимално фокусирање снопа зависи од дебљине материјала и квалитета зрака.Снага ласера ​​и топлота испаравања имају само одређени утицај на оптимални фокусни положај.Максимална брзина резања је обрнуто пропорционална температури гасификације материјала када је дебљина плоче фиксна.Потребна густина снаге ласера ​​је већа од 108В/цм2 и зависи од материјала, дубине сечења и положаја фокуса зрака.У случају одређене дебљине плоче, под претпоставком да има довољно снаге ласера, максимална брзина резања је ограничена брзином гасног млаза.

3.Контролисано сечење прелома

За крхке материјале који се лако могу оштетити топлотом, брзо и контролисано сечење загревањем ласерским снопом назива се контролисано сечење лома.Главни садржај овог процеса резања је: ласерски зрак загрева малу површину крхког материјала, што узрокује велики топлотни градијент и озбиљне механичке деформације у овој области, што доводи до стварања пукотина у материјалу.Све док се одржава уједначен градијент загревања, ласерски зрак може водити стварање пукотина у било ком жељеном правцу.

4. Сечење оксидационим топљењем (ласерско сечење пламеном)

Генерално, инертни гас се користи за топљење и сечење.Ако се уместо тога користи кисеоник или други активни гас, материјал ће се запалити под зрачењем ласерског зрака, а други извор топлоте ће се генерисати услед интензивне хемијске реакције са кисеоником за даље загревање материјала, што се назива оксидационо топљење и сечење. .

Због овог ефекта, брзина резања конструкцијског челика исте дебљине може бити већа од брзине сечења топљењем.С друге стране, квалитет реза може бити лошији од квалитета сечења топљењем.У ствари, то ће произвести шире прорезе, очигледну храпавост, повећану зону под утицајем топлоте и лошији квалитет ивица.Ласерско сечење пламеном није добро за обраду прецизних модела и оштрих углова (постоји опасност од сагоревања оштрих углова).Ласери у пулсном режиму се могу користити за ограничавање термичких ефеката, а снага ласера ​​одређује брзину резања.У случају одређене снаге ласера, ограничавајући фактор је снабдевање кисеоником и топлотна проводљивост материјала.